陳龍
(天水恒洋建筑工程有限公司,天水 741000)
混凝土施工技術(shù)在眾多工程中廣泛應用,其直接關(guān)系著建筑工程質(zhì)量,不僅是行業(yè)研究重點,也是建筑工程施工現(xiàn)場管控重點。為了提高混凝土施工質(zhì)量,減少質(zhì)量通病,提高混凝土結(jié)構(gòu)性能,施工人員需要熟練掌握施工技術(shù)及其要點,將其作用充分發(fā)揮出來。因此,本文結(jié)合實際案例,就混凝土施工技術(shù)進行深入探究。
某商務綜合樓位于鄭州市區(qū),該建筑共32層,地下兩層,建筑總體高度為119.5m,總體面積為9.7m2,其中,地下面積為6500 m2,采用鋼筋混凝土框筒結(jié)構(gòu),主樓基礎為筏板基礎,厚度分為2m和2.4m,群樓擋水板的厚度是0.7m,筏板基礎混凝土采用C40商品混凝土。該工程在混凝土施工時,由于混凝土強度高,用量大約8000m3,水化熱量大,而施工環(huán)境溫度低,晝夜溫差大,因此混凝土容易出現(xiàn)裂縫,需要控制好裂縫。為了方便混凝土澆筑,防止上浮,需要采用吊模措施,同時需要注意避開預埋件,以保證混凝土密實。
根據(jù)施工場地情況,適當選擇泵車和攪拌運輸車,本工程采用40m3/h輸送量的泵車和20輛混凝土攪拌運輸車,還需要準備其他的地泵、平板震動器等施工用具[1]。根據(jù)工程后澆筑帶和施工進度,將混凝土澆筑分為5個區(qū)域,如圖1所示,其中,第一、二澆筑段為裙樓,澆筑時需要連接地基梁和樁承臺;第三澆注段分為兩塊澆筑,間隔時間短,由于無后澆帶和沉降縫,因此澆筑完成后可以形成整體;第四澆注段同樣分為兩部分,間隔澆筑時間12h,澆筑完成后可以形成整體;第五澆筑段分為兩部分澆筑。
本工程采用預拌商品混凝土,基礎混凝土強度C40,抗?jié)B等級P8,坍落度在160mm~200mm之間。該混凝土主要由水泥、細骨料、粗骨料、粉煤灰和外加劑等原料組成。其中,水泥品種為P.O42.5,數(shù)量500t,3d抗折強度不低于3.52MPa,抗壓強度不低于17MPa;細骨料采用中砂,含泥量和泥塊含量分別為0.7%和0.1%,細度模數(shù)2.7,符合要求;粗骨料含泥量和泥塊含量分別為0.4%和0.2%,壓碎指數(shù)和片狀顆粒物含量分別為3.9%和1.5%;粉煤灰為二級磨細粉煤灰,45μm細度占17%,燒失量3%,吸水量比98%,含水量為0.4%,性能比較穩(wěn)定,可以取代18%水泥;外加劑中的減水劑的減水率和抗壓強度分別為19.8%和135%,而緩凝劑和膨脹劑經(jīng)過實驗符合要求,相容性較好[2]。
本工程采用商品混凝土,混配合比為:水泥425kg、細骨料594kg、粗骨料1099kg、水110kg、摻和料108kg、減水劑13kg、緩凝劑30kg、膨脹劑21.3kg[3]。該配合比中,砂和石子含水率分別為7.6%和1.4%,水灰比0.31,7d和28d養(yǎng)護強度分別可以達到41.5MPa、58.1MPa,拌合物坍落度為160mm~200mm。
混凝土進場后需要開展坍落度檢測,檢測完成后確保坍落度處于160mm~200mm范圍內(nèi)?;炷翉臄嚢栝_始到澆筑施工時間不可超過90min。澆筑前需要全面檢查鋼筋和模板工作,驗收隱蔽工程,控制好混凝土結(jié)構(gòu)上層的鋼筋保護層厚度,避免踩筋。
該混凝土采用地泵澆筑方法,在閥板基礎邊泵送車從西向東順序澆筑。澆筑時,地泵先到基坑處澆筑底板混凝土,在底板混凝土初凝之前,沿著電梯井周邊均勻分層澆筑直到筏板底部,同時在初凝前與筏板一同澆筑直到筏板頂部?;A筏板澆筑時,采用塔吊和移動泵配合共同澆筑,澆筑之前按照澆筑區(qū)域科學設置地泵,確保施工順利[4]。
泵車澆筑前,需要先架設鋼管立架,固定立管,之后在澆筑段搭設水平支架,固定水平管。立管和水平管之間采用配套彎管和軟管連接,水平管連接布料機,準備并檢查完成后進行基礎底板和基礎梁澆筑。在第三、四澆筑部分中,可以采用兩臺泵同時進行澆筑,泵管根據(jù)運輸車路線布置。按照混凝土澆筑方向,一邊澆筑一邊拆卸支架,直到完成澆筑。由于該工程澆筑塊長度遠遠超過厚度,因此采用分段分層、斜面推進和循環(huán)推進澆筑方案。主樓筏板澆筑時需要從南向北澆筑,避免出現(xiàn)施工冷縫。另外,在混凝土澆筑時,需要注意現(xiàn)場防水排水工作,在基坑底部設置200mm且坡度為3%的排水溝,并在底板周邊外模部位設置泄水孔,臨近澆筑完成時可以將混凝土沁水排集中在模板邊,縮小水潭之后使用軟軸泵抽出積水。
本工程混凝土振搗過程中,需要控制好振搗棒移動距離,一般在400mm~500mm范圍內(nèi)移動,采用快插慢拔方式振搗,深度需要符合規(guī)范,一般超過50mm,振搗時間為15s~30s,為了防止振搗帶交接部位出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,需要在200min~30min之后重復振搗,振搗完成后進行二次抹壓。在此過程中,還需要注意振搗半徑選擇,模板與振搗器間距要小于振搗半徑0.5倍。
根據(jù)熱工計算可以得到混凝土內(nèi)部溫度預期最高為45℃,內(nèi)外溫差控制在25℃范圍內(nèi),該工程混凝土養(yǎng)護時,避免使用通冷水管等降溫措施?;炷翝仓瓿珊?,需要及時進行保溫保濕養(yǎng)護工作,確保保溫材料嚴密,在混凝土內(nèi)外溫差達到規(guī)定時,將保溫養(yǎng)護層拆除掉。對于澆筑完成后的混凝土,需要做好表層蓄熱保濕工作,在混凝土表面覆蓋一層塑料薄膜和一層毛氈,并在側(cè)面使用18mm厚模板、濕麻袋和塑料薄膜,不可拆除集水坑和電梯基坑模板。澆筑施工時采用灑水養(yǎng)護方式,時間不低于14d,但是由于外界溫度下降,夜間甚至達到零下,不可再進行灑水養(yǎng)護。但是做強度增長較慢,在達到12N/mm2強度之前禁止踩踏[5]。
冬季施工時,混凝土容易出現(xiàn)裂縫,需要嚴格根據(jù)溫度測控技術(shù)要求監(jiān)測混凝土溫度,若是混凝土內(nèi)外溫差超過25℃都需要及時采取保溫措施。測溫過程中,采用水銀溫度器、D32鍍鋅鋼管、薄鋼板、毛巾和溫度計細線等工具,之后在筏板基礎部位每間隔100㎡范圍內(nèi)設置一個測溫點觀察混凝土溫度變化,測點之間間隔10米。筏板基礎平面測點數(shù)量為67個,各測點分布于頂部、中部、底部,每組孔測點為3個,埋深分別為0.35米、1米和1.8米,露出長度為100毫米左右。
根據(jù)施工方案計算溫度,為滿足6天溫度最大值這一要求,混凝土澆筑完成8小時之后測量內(nèi)外溫度,前三天每間隔兩小時測量一次,4天~7天每間隔4小時測量,8天~14天每間隔8小時測量一次,測量溫度過程中還需要測量大氣溫度,直到內(nèi)外溫差和表氣溫差符合規(guī)定要求。另外,測溫記錄需要交予交工地技術(shù)負責人審查并及時采取處理措施控制溫度。而根據(jù)測溫結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),混凝土凝結(jié)成型之后水泥水化會釋放一定熱量導致內(nèi)部溫度迅速上升,并通過表層散發(fā)出來,此時混凝土齡期一般為3天~5天。需要注意混凝土降溫速度每天不可低于2℃。
溫度控制過程中,根據(jù)測溫點和深度布置測溫管,采用細線綁扎測溫計方便插入取出。澆筑前,在筏板基礎內(nèi)部,放入測溫管,從上到下綁扎鋼管,注意振搗和澆筑時遠離測溫管。澆筑過程中,采用薄鋼板點焊孔口,避免混凝土進入孔中,測溫時撬開鋼板使用細線溫度計順管從上到下測溫。為避免雜物堵塞,需要使用毛巾在每次測量后塞好鋼管。之后將記錄好的測溫數(shù)據(jù)交于技術(shù)負責人。若是內(nèi)外溫差超過25℃,需要采用毛氈或是碘鎢燈加溫,若是遇到陰雨天氣則需要增加薄膜覆蓋層量,將雨水和混凝土徹底隔開,縮小內(nèi)外溫差。
本工程在混凝土施工過程中出現(xiàn)了一些質(zhì)量通病,具體體現(xiàn)在以下幾方面。
混凝土振搗時,粗骨料和水平鋼筋下部出現(xiàn)水分和孔隙,進而導致沁水問題,對混凝土強度和耐久性產(chǎn)生不良影響。這一問題產(chǎn)生主要是由于混凝土水位比大,凝結(jié)硬化時間長,骨料級配不科學,振搗時在拌合物孔道中產(chǎn)生自由水,泵送時出現(xiàn)坍落度損失等。對于這一問題,需要在混凝土澆筑和振搗時,在側(cè)模位置設置排水孔,方便沁水和乳液流出,并集中在坡面下使用排水孔排出去。
為了有效預防沁水問題出現(xiàn),需要提高混凝土砂率,并增加膠凝材料,確保水化和施工性能的同時減少用水量。同時采用細膠凝材料和高質(zhì)量引氣劑、高流動性減水劑。另外需要控制好振搗時間,并選擇好控制點減少沁水。
混凝土裂縫產(chǎn)生主要是由于澆筑時間過長、攪拌和運輸時間長、振搗方式不正確、澆筑不連續(xù)、模板變形、水泥用量大、外荷載過大、溫差大等。針對混凝土裂縫問題可以采取以下措施處理:第一,采用表面修補法,該方法主要采用環(huán)氧膠泥或水泥砂漿等材料涂抹在裂縫處,用于處理早期淺層裂縫,可以起到抗?jié)B補漏作用。第二,采用內(nèi)部修補法,該方法也就是灌漿法,通過壓力灌漿注入裂縫中,漿材擴散浸透可以加固結(jié)構(gòu)。第三,結(jié)構(gòu)加固法,該方法采用錨桿鋼板和樹脂灌漿加固,主要針對承載力和結(jié)構(gòu)影響大的深度裂縫。
混凝土養(yǎng)護完成后進行強度測試,若澆筑成型60天后抗壓強度低于標準強度95%,則表示強度不足。這一問題產(chǎn)生主要是由于混凝土攪拌不均勻,水泥漿存在漏失問題或振搗不嚴密。對此,可以采用直接和間接加固法、綜合加固法處理,其中直接加固法就是擴大截面、改變結(jié)構(gòu)傳力路徑或使用外包鋼等方法,間接加固法可以通過改變結(jié)構(gòu)動力性、采用隔震技術(shù)等方法,綜合加固法也就是綜合使用直接和間接加固方法。另外,為了有效預防,混凝土強度不足,需要選擇適當原材料,按照規(guī)范調(diào)整混凝土配合比,計算強度并優(yōu)化施工工藝,確?;炷量箟簭姸萚6]。
混凝土澆筑時,若是單層澆筑時間過長,已澆筑混凝土達到初凝狀態(tài)而后澆筑混凝土則會出現(xiàn)施工縫。冷縫產(chǎn)生導致筏板基礎混凝土難以有效結(jié)合,進而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)不穩(wěn)現(xiàn)象。這一問題產(chǎn)生是由于基礎混凝土澆筑量過大,澆筑時在振搗和供應上存在偏差,下層混凝土在初凝時由于混凝土運輸時間過長,塌落度損失過大,導致初凝時間縮短,速度加快,產(chǎn)生冷縫。
針對這一問題,在編制施工設計時需要合理設計混凝土澆筑運輸能力,盡可能避免外界環(huán)境影響混凝土導致澆筑中斷,并嚴格控制初凝時間。同時處理好澆筑斷面,對已澆筑斷面采用鑿面處理方式之后,采用高壓水槍進行沖洗,使用鋼絲網(wǎng),鉆孔時采用錨固鋼筋,若是表層裂縫明顯需要重新澆筑?;A施工過程中,設置止水帶或在結(jié)合面上打缺口,預埋泡沫條,采用膨脹環(huán)境圖進行勾縫,等等措施可以處理并預防冷縫問題。
綜上所述現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展,建筑工程項目逐漸增多,為社會發(fā)展和人民生活質(zhì)量提高起到了積極促進作用。在此過程中,混凝土施工技術(shù)占據(jù)重要地位,并受到各界關(guān)注。由于混凝土施工材料比較特殊,混凝土結(jié)構(gòu)具有強度優(yōu)勢,但是也容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,為了避免混凝土剛度和穩(wěn)定性受到影響,在施工時需要嚴格根據(jù)規(guī)范把控混凝土施工技術(shù),結(jié)合混凝土質(zhì)量通病提出有效解決措施,并加強混凝土施工質(zhì)量控制。